http://www.utia.cas.cz/vomlel 6. prosince 2011 J. Vomlel (ÚTIA AV ČR) Aplikace bayesovských sítí 6. prosince 2011 1 / 3



Podobné dokumenty
Praha, 24. listopadu 2014

Praha, 2. listopadu 2016

Ústav teorie informace a automatizace. J. Vomlel (ÚTIA AV ČR) Úvod do bayesovských sítí 30/10/ / 28

Vysoká škola ekonomická Praha. Tato prezentace je k dispozici na:

Laboratoř inteligentních systemů, Praha a technickou diagnostiku (angl. troubleshooting). Nejprve stručně shrneme teoretické


UČENÍ BEZ UČITELE. Václav Hlaváč

Algebraické výrazy - řešené úlohy

Motivace. Náhodný pokus, náhodný n jev. Pravděpodobnostn. podobnostní charakteristiky diagnostických testů, Bayesův vzorec

Dobývání znalostí. Doc. RNDr. Iveta Mrázová, CSc. Katedra teoretické informatiky Matematicko-fyzikální fakulta Univerzity Karlovy v Praze

TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI

Bayesovské rozhodování - kritétium minimální střední ztráty

ZŠ ÚnO, Bratří Čapků 1332

čitatel jmenovatel 2 5,

Upozornění : barevné odstíny zobrazené na této stránce se mohou z důvodu možného zkreslení Vašeho monitoru lišit od fyzické dodávky.

Bayesovská klasifikace

Rozklad na součin vytýkáním

DIGITÁLNÍ ARCHIV VZDĚLÁVACÍCH MATERIÁLŮ

Početní operace se zlomky

6. POČÍTÁNÍ SE ZLOMKY

Základy biostatistiky (MD710P09) ak. rok 2007/2008

Základy biostatistiky (MD710P09) ak. rok 2008/2009

Teorie rozhodování (decision theory)

a způsoby jejího popisu Ing. Michael Rost, Ph.D.

Usuzování za neurčitosti


Svobodná chebská škola, základní škola a gymnázium s.r.o. Dušan Astaloš. samostatná práce, případně skupinová práce. úpravy a převádění zlomků

Racionální čísla. Množinu racionálních čísel značíme Q. Zlomky můžeme při počítání s nimi:


ZŠ ÚnO, Bratří Čapků 1332

LED HIGH BAY SERIE (IP40 & IP65)


Motivace. Náhodný pokus, náhodný n jev. pravděpodobnost. podobnostní charakteristiky diagnostických testů, Bayesův vzorec. Prof.RND. RND.

DERIVACE FUNKCE, L HOSPITALOVO PRAVIDLO - CVIČENÍ

a jeho hodnotu pro x = 2 a jeho hodnotu pro x = 2 3 x. a jeho hodnotu pro x = 2 a jeho hodnotu pro x = 6; x = = 1 7 a jeho hodnotu pro x = 2

Počet pravděpodobnosti


ZÁKLADNÍ ŠKOLA PŘI DĚTSKÉ LÉČEBNĚ Ostrov u Macochy, Školní 363 INOVACE VÝUKY CZ.1.07/1.4.00/

Syntetická geometrie I

4. Určete definiční obor elementární funkce g, jestliže g je definována předpisem

Podíl dvou čísel nazýváme číslo racionální, která vyjadřujeme ve tvaru zlomku.


Prohlášení vlastníka budovy

Bayesian Networks. The graph represents conditional independencies of the join probability distribution Π X V P(X pa(x)).

Ing. Alena Šafrová Drášilová, Ph.D.


Informační a znalostní systémy



Kód uchazeče ID:... Varianta: 12


Zlomky. Složitější složené zlomky


( ) Násobení a dělení komplexních čísel v goniometrickém tvaru. π π. Předpoklady: 6203

Epidemiologické ukazatele. lních dat. analýza kategoriáln. Prof. RNDr. Jana Zvárová, DrSc. Záznam epidemiologických dat. a I E

analýza kategoriáln lních dat Prof. RNDr. Jana Zvárová, DrSc. Záznam epidemiologických dat Epidemiologické ukazatele


( ) Násobení a dělení komplexních čísel v goniometrickém tvaru. π π. Předpoklady: 6203

VY_42_INOVACE_MA3_01-36

Obsah. I. Objektivní pravděpodobnosti. 1. Pravděpodobnost a relativní četnosti... 23

Uvod Modely n-tic Vyhodnocov an ı Vyhlazov an ı a stahov an ı Rozˇ s ıˇ ren ı model u n-tic Jazykov e modelov an ı Pavel Smrˇ z 27.

Teorie her a ekonomické rozhodování. 7. Hry s neúplnou informací

Vyučovací předmět: Matematika Ročník: 7.


Racionální čísla. teorie řešené úlohy cvičení tipy k maturitě výsledky. Víš, že. Naučíš se

Ing. Alena Šafrová Drášilová

( ) ( ) ( ) ( ) Logaritmické rovnice III. Předpoklady: Př. 1: Vyřeš rovnici. Podmínky: Vnitřky logaritmů: x > 0.

FN Olomouc je jedním ze 13 komplexních onkologických center v České republice, do kterých je soustředěna nejnáročnější a nejdražší

ZŠ ÚnO, Bratří Čapků 1332

Vyučovací předmět: Matematika Ročník: 6.

Očekávané výstupy podle RVP ZV Učivo Přesahy a vazby

Seznam šablon - Matematika

Indikační proces k rozsáhlým plicním výkonům Jaká má být role anesteziologa?

Kód uchazeče ID:... Varianta: 14

Číslo hodiny. Označení materiálu. 1. Mnohočleny. 25. Zlomky. 26. Opakování učiva 7. ročníku. 27. Druhá mocnina, odmocnina, Pythagorova věta

Vztah výpočetní techniky a biomedicíny

Slovní úlohy 1. 2,42cm; 7cm; 11,58cm; 2. původní cena; dní; 4. 2,3*10 15 kg; 5. 2,8*10 14 ; ; 27325; 7. 3, 9, 27; -3, 9, -27;

Projekt OPVK - CZ.1.07/1.1.00/ Matematika pro všechny. Univerzita Palackého v Olomouci

KOMPLEXNÍ ČÍSLA INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ


Umělá inteligence II

VŠB Technická univerzita a možnosti spolupráce v oblasti jaderné energetiky

Jak (ne)vážit Spravedlnost. Halina Šimková

Anotace: Digitální učební materiály slouží k zopakování a k testování získaných znalostí a dovedností.

Kód uchazeče ID:... Varianta: 13

Automatická segmentace slov s pomocí nástroje Affisix. Michal@Hrusecky.net, Hlavacova@ufal.mff.cuni.cz

Aktivní detekce chyb

Kaţdé číslo, které lze vyjádřit jako podíl dvou celých čísel, je číslo racionální.

VYBRANÉ STATĚ Z PROCESNÍHO INŢENÝRSTVÍ cvičení 12

Agent pracující v částečně pozorovatelném prostředí udržuje na základě senzorického modelu odhaduje, jak se svět může vyvíjet.

Dobývání znalostí. Doc. RNDr. Iveta Mrázová, CSc. Katedra teoretické informatiky Matematicko-fyzikální fakulta Univerzity Karlovy v Praze

Rizikového inženýrství stavebních systémů

DIGITÁLNÍ UČEBNÍ MATERIÁL. Název školy SOUpotravinářské, Jílové u Prahy, Šenflukova 220. Název materiálu VY_32_INOVACE / Matematika / 03/01 / 17

Rozhodování. Ing. Alena Šafrová Drášilová, Ph.D.

Testy do hodin - souhrnný test - 6. ročník

Minikurz aplikované statistiky. Minikurz aplikované statistiky p.1

Prevence užívání návykových látek nemoci způsobené kouřením

Ročník VI. Matematika. Období Učivo téma Metody a formy práce- kurzívou. Kompetence Očekávané výstupy. Průřezová témata. Mezipřed.

Teorie užitku. Marta Vomlelová 14. prosince / 23


Transkript:

Příklady aplikací bayesovských sítí Jiří Vomlel ÚTIA, Akademie věd ČR http://www.utia.cas.cz/vomlel 6. prosince 2011 J. Vomlel (ÚTIA AV ČR) Aplikace bayesovských sítí 6. prosince 2011 1 / 3

Jednoduchý příklad z medicíny X 1 X 2 X 3 X 4 X 5 X 6 X 7 X 8 Pobyt v Asii Kuřák Tuberkulóza Rakovina plic Zánět průdušek Tuberkulóza nebo rakovina Positivní rentgenový nález Dušnost X 1 X 3 X 7 X 6 X 4 X 2 X 8 X 5 J. Vomlel (ÚTIA AV ČR) Aplikace bayesovských sítí 6. prosince 2011 2 / 3

Jednoduchý příklad z medicíny X 1 X 2 X 3 X 4 X 5 X 6 X 7 X 8 Pobyt v Asii Kuřák Tuberkulóza Rakovina plic Zánět průdušek Tuberkulóza nebo rakovina Positivní rentgenový nález Dušnost X 1 X 3 X 7 X 6 X 4 X 2 X 8 X 5 Sdružená pravděpodobnostní distribuce definovaná bayesovskou sítí: 8 P(X 1, X 2,..., X 8 ) = P(X i { X j }j Pa(i) ) i=1 J. Vomlel (ÚTIA AV ČR) Aplikace bayesovských sítí 6. prosince 2011 2 / 3

Jednoduchý příklad z medicíny X 1 X 2 X 3 X 4 X 5 X 6 X 7 X 8 Pobyt v Asii Kuřák Tuberkulóza Rakovina plic Zánět průdušek Tuberkulóza nebo rakovina Positivní rentgenový nález Dušnost X 1 X 3 X 7 X 6 X 4 X 2 X 8 X 5 Sdružená pravděpodobnostní distribuce definovaná bayesovskou sítí: 8 P(X 1, X 2,..., X 8 ) = P(X i { X j }j Pa(i) ) i=1 = P(X 8 X 6, X 5 ) P(X 7 X 6 ) P(X 6 X 3, X 4 ) P(X 5 X 2 ) P(X 4 X 2 ) P(X 3 X 1 ) P(X 2 ) P(X 1 ) J. Vomlel (ÚTIA AV ČR) Aplikace bayesovských sítí 6. prosince 2011 2 / 3

Podmíněná pravděpodobnost Jaká je pravděpodobnost, že pacient má tuberkulózu když víme, že je kuřák a trpí dušností? J. Vomlel (ÚTIA AV ČR) Aplikace bayesovských sítí 6. prosince 2011 3 / 3

Podmíněná pravděpodobnost Jaká je pravděpodobnost, že pacient má tuberkulózu když víme, že je kuřák a trpí dušností? X 1 X 2 X 3 X 4 X 5 X 6 X 7 X 8 P(X 3, X 2 = 1, X 8 = 1) = P(X 2 = 1, X 3, X 8 = 1) P(X 2 = 1, X 8 = 1) J. Vomlel (ÚTIA AV ČR) Aplikace bayesovských sítí 6. prosince 2011 3 / 3

Podmíněná pravděpodobnost Jaká je pravděpodobnost, že pacient má tuberkulózu když víme, že je kuřák a trpí dušností? X 1 X 2 X 3 X 4 X 5 X 6 X 7 X 8 P(X 3, X 2 = 1, X 8 = 1) = P(X 2 = 1, X 3, X 8 = 1) X 3 P(X 2 = 1, X 3, X 8 = 1) J. Vomlel (ÚTIA AV ČR) Aplikace bayesovských sítí 6. prosince 2011 3 / 3

Podmíněná pravděpodobnost Jaká je pravděpodobnost, že pacient má tuberkulózu když víme, že je kuřák a trpí dušností? X 1 X 2 X 3 X 4 X 5 X 6 X 7 X 8 P(X 3, X 2 = 1, X 8 = 1) = P(X 2 = 1, X 3, X 8 = 1) = P(X 2 = 1, X 3, X 8 = 1) X 3 P(X 2 = 1, X 3, X 8 = 1) X 1,X 4,X 5,X 6,X 7 P(X 1, X 2 = 1, X 3,..., X 7, X 8 = 1) J. Vomlel (ÚTIA AV ČR) Aplikace bayesovských sítí 6. prosince 2011 3 / 3

Aplikace 1: modelování dědičných nemocí

Aplikace 2: podpora rozhodování Cíl: maximalizace očekávaného užitku

Aplikace 3: Technická diagnostika - popis problému Příčiny problému (závady) C C. Akce A A - opravné kroky, které mohou odstranit závadu. Otázky Q Q - kroky, které mohou pomoci identifikovat, kde je závada. Ke každé akci i otázce je přiřazena cena (c A značí cenu akce A, c Q cenu otázky Q). Cena může znamenat: dobu potřebnou k provedení akce či otázky, cenu za náhradní díl, který použijeme rizikovost akce nějaká kombinace výše uvedených.

Příklad technické diagnostiky tiskárny Trouble: světlý tisk. Troubleshooter: doporučí kroky, které pomohou odstranit trouble Akce a otázky A 1 :Remove, shake and reseat toner 5 cena A 2 :Try another toner 15 A 3 :Cycle power 1 Q 1 :Is the printerconfigurationpageprintedlight? 2 Možné závady při světlém tisku P(C i ) C 1 :Toner low 0.4 C 2 :Defective toner 0.3 C 3 :Corrupted dataflow 0.2 C 4 :Wrong driver setting 0.1

Light Print Problem - Bayesian Network Actions Causes A 1 Problem C 1 c 1 c 2 C 2 c 3 c 4 C 3 C 4 A 2 A 3 Questions Q 1

Světlý tisk - strategie odstranění závady A 1 = yes Q 1 = no A 1 = no Q 1 = yes A 2 = no A 2 = yes

Application 4: Adaptivní testování znalostí T 1 : Příklady úloh: ( 34 56 ) 1 8 = 24 15 8 1 = 5 8 8 1 = 8 4 = 1 2 T 2 : 1 6 + 1 12 = 2 12 + 1 12 = 3 12 = 1 4 1 T 3 : 4 1 2 1 = 1 4 32 = 3 8 ( T 4 : 12 12 ) ( 13 + 1 3) = 4 1 23 = 12 2 = 1 6.

Základní a operační dovednosti CP Porovnávání (spol. čitatel nebo jmenovatel) 1 2 > 1 3, 2 3 > 1 3 AD Sčítání (spol. jmenovatel) 1 7 + 2 7 = 1+2 7 = 3 7 SB Odečítání (spol. jmenovatel) 2 5 1 5 = 2 1 5 = 1 5 1 MT Násobení 2 35 = 10 3 ( ( CD Spol. jmenovatel 12, 3) 2 = 36, 6) 4 CL Krácení 4 6 = 2 2 2 3 = 2 3 CIM Konv. na slož. zlomek 7 2 = 3 2+1 2 = 3 1 2 CMI Konv. na nepravý zlomek 3 1 2 = 3 2+1 2 = 7 2

Špatné postupy Označení Popis Výskyt MAD MSB MMT1 MMT2 MMT3 MMT4 MC a b + d c = b+d a+c 14.8% a b d c = b d a c 9.4% a a c b cb = a a+c b cb = a a d b cd = a a c b cd = b 14.1% b b 8.1% b c 15.4% b+d 8.1% a b c = a b c 4.0%

Model studenta HV2 HV1 ACMI ACIM ACL ACD AD SB CMI CIM CL CD MT CP MAD MSB MC MMT1 MMT2 MMT3 MMT4

Model úlohy T1 ( 3 4 5 ) 1 6 8 = 15 24 1 8 = 5 8 1 8 = 4 8 = 1 2 T1 MT & CL & ACL & SB & MMT3 & MMT4 & MSB CL ACL MT SB MMT4 MSB T1 P(X1 T1) MMT3 X1

Model studenta spojený s modely otázek

Užitkovou funkcí je informační zisk Čím nižší je entropie, tím více o studentovi víme. H (P(X)) = x P(X = x) log P(X = x) 1 entropy 0.5 0 0 0.5 1 probability Informační zisk v uzlu n strategie IG(e n ) = H(P(S)) H(P(S e n ))

Skill Prediction Quality 92 90 adaptive average descending ascending 88 Quality of skill predictions 86 84 82 80 78 76 74 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 Number of answered questions